Γιατί η ανάλυση ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου είναι μεγαλύτερη από του μικροσκοπίου φωτός;
Η μεγέθυνση του οπτικού μικροσκοπίου είναι μικρότερη από αυτή του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Το οπτικό μικροσκόπιο μπορεί να παρατηρήσει μόνο μικροδομές, όπως κύτταρα και χλωροπλάστες, ενώ το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μπορεί να παρατηρήσει υπομικροσκοπικές δομές, δηλαδή τη δομή οργανιδίων, ιών, βακτηρίων κ.λπ.
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο προβάλλει μια επιταχυνόμενη και συγκεντρωμένη δέσμη ηλεκτρονίων σε ένα πολύ λεπτό δείγμα και τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με τα άτομα του δείγματος για να αλλάξουν την κατεύθυνσή τους, προκαλώντας έτσι σκέδαση στερεής γωνίας. Το μέγεθος της γωνίας σκέδασης σχετίζεται με την πυκνότητα και το πάχος του δείγματος, επομένως μπορούν να σχηματιστούν εικόνες με διαφορετική φωτεινότητα και σκοτάδι και οι εικόνες θα εμφανίζονται σε συσκευές απεικόνισης (όπως οθόνες φθορισμού, φιλμ και φωτοευαίσθητα εξαρτήματα ζεύξης) μετά από μεγέθυνση και εστίαση.
Λόγω του πολύ μικρού μήκους κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου, η ανάλυση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του οπτικού μικροσκοπίου, το οποίο μπορεί να φτάσει τα 0.1-0.2 nm και η μεγέθυνση είναι δεκάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια φορές. Επομένως, η χρήση της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση της λεπτής δομής των δειγμάτων, ακόμη και της δομής μιας στήλης ατόμων, η οποία είναι δεκάδες χιλιάδες φορές μικρότερη από τη μικρότερη δομή που μπορεί να παρατηρηθεί με οπτικό μικροσκόπιο. Το TEM είναι μια σημαντική αναλυτική μέθοδος σε πολλά επιστημονικά πεδία που σχετίζονται με τη φυσική και τη βιολογία, όπως η έρευνα για τον καρκίνο, η ιολογία, η επιστήμη των υλικών, καθώς και η νανοτεχνολογία, η έρευνα ημιαγωγών κ.λπ.
